TEMA 1.4. CONCEPTOS DE ESPACIO, TIEMPO Y MARCO DE

CONCEPTOS DE ESPACIO,
TIEMPO Y MARCO DE
REFERENCIA.
Cuando decimos que un cuerpo se encuentra
en movimiento, interpretamos que su
posición está variando respecto a un punto
considerado fijo.

El estudio de la cinemática nos permite
conocer y predecir en qué lugar se
encontrará un cuerpo, qué velocidad
tendrá a cabo de cierto tiempo, o bien,
en qué tiempo llegará a su destino.
Hacer la descripción del movimiento
del cuerpo significa precisar, a cada
instante, su posición en el espacio.

Para ello, debemos disponer de
instrumentos que nos posibiliten hacer
mediciones, como es el caso de las
cintas métricas, los relojes y las cámaras
estroboscópicas, estas últimas permiten
ver aparentemente inmóviles o con
movimientos lentos aquellos cuerpos
que tienen movimientos rápidos, ya sean
de rotación o alternativos.

En la descripción del movimiento de
cualquier objeto material, también
llamado cuerpo físico, resulta útil
interpretarlo
como
una
partícula
material en movimiento, es decir, como
si fuera un solo punto en movimiento.
Para ello se considera la masa de un
cuerpo concentrada en un punto.

Por supuesto, no se requiere que el
cuerpo sea de dimensiones pequeñas
para considerarlo como una partícula
material, pues sólo se pretende facilitar
la descripción de sus cambios de
posición al suponer que todas sus partes
constitutivas están animadas del mismo
movimiento

El considerar a un cuerpo físico como una simple
partícula, nos evita analizar en detalle los distintos
movimientos experimentados por el mismo cuerpo
durante su desplazamiento de un punto a otro.
Pensemos en la trayectoria de un balón de futbol
cuando es pateado: en realidad, mientras se desplaza
en el aire puede ir girando, pero si lo suponemos una
partícula, eliminamos los diferentes giros que hace y
consideramos únicamente un solo movimiento, de
manera que cualquier cuerpo físico puede ser
considerado como una partícula,

La trayectoria de una partícula, o el
camino recorrido al pasar de su posición
inicial a su posición final, puede ser
recta o curva, resultando así los
movimientos rectilíneos o curvilíneos,
los cuales pueden ser uniformes o
variados dependiendo de, que la
velocidad permanezca constante o
no.
Sistemas o marcos de referencia

En la descripción del movimiento de una
partícula es necesario señalar perfectamente
cuál es su posición, para ello, se usa un
sistema de referencia. Existen dos clases de
sistemas de referencia: el absoluto y el
relativo.
 El sistema de referencia absoluto, es aquel
que considera un sistema fijo de referencia
y el sistema de referencia relativo, es el que
considera móvil al sistema de referencia.

En realidad, el sistema de referencia absoluto
no existe; por ejemplo, si una persona parada
en una esquina observa a un automóvil
circular a una velocidad de 50 km/h hacia el
norte, podría considerarse que el automóvil se
mueve respecto a un punto fijo, el cual es la
persona misma parada en la esquina; pero en
realidad, la persona también se mueve, pues
la Tierra está en continuo movimiento de
rotación y de traslación alrededor del Sol.

Sin embargo, resulta útil tomar en cuenta los
movimientos que se producen sobre la superficie de la
Tierra, suponiendo a ésta como un sistema de
referencia absoluto, es decir fijo.
 La importancia de definir claramente el sistema de
referencia empleado al describir el movimiento de un
cuerpo, se comprenderá mejor con los siguientes
ejemplos: en un tren cuya marcha es de 80 km/h, viaja
una persona a la cual se le ocurre caminar en el
vagón en la misma dirección que la máquina a una
velocidad de 5 km/h, esto lo hace considerando al tren
como un sistema de referencia inmóvil.

Si otra persona observa el paso del tren, su sistema
de referencia será la Tierra, y para él la velocidad del
pasajero se obtendrá la sumar la velocidad de éste y
la del tren, dando como resultado 85 km/h. De igual
manera, De igual manera, cuando viajamos en un
avión y observamos el movimiento de las azafatas por
el pasillo central, lo referimos respecto al avión,
considerado como un sistema de referencia fijo. Pero
para el piloto que supervisa minuciosamente el vuelo
del avión y mira permanentemente hacia el exterior,
tendrá como sistema de referencia a la Tierra
considerada fija o inmóvil.